永磁式雙凸極電機(jī)穩(wěn)態(tài)特性研究.pdf

1、永磁式雙凸極電機(jī)是隨著電力電子及永磁材料的發(fā)展而在上世紀(jì)九十年代出現(xiàn)的一種可控交流調(diào)速系統(tǒng)，各國學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究工作，提出了各種結(jié)構(gòu)形式的永磁式雙凸極電機(jī)，以及電勵(lì)磁式雙凸極電機(jī)。 本文在現(xiàn)有雙凸極電機(jī)研究成果的基礎(chǔ)上，采用理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法，重點(diǎn)研究了雙凸極電機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性以及影響穩(wěn)態(tài)特性的相關(guān)因素。 首先介紹了所研究的雙凸極電機(jī)結(jié)構(gòu)以及電動(dòng)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)構(gòu)成情況，從能量守恒的角度構(gòu)建了永磁式雙凸極電機(jī)

2、的數(shù)學(xué)模型，在永磁磁鏈線性化處理的基礎(chǔ)上提出了控制方式一、角度提前方式、控制方式二等電動(dòng)運(yùn)行方式，并建立了各電動(dòng)運(yùn)行方式的模態(tài)方程，是對(duì)雙凸極電機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。 針對(duì)12/8極永磁式雙凸極電機(jī)，采用二維平面有限元法對(duì)電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)進(jìn)行分析計(jì)算，研究了電機(jī)磁場(chǎng)分布、氣隙磁密、繞組磁鏈、繞組電感、靜態(tài)轉(zhuǎn)矩等一系列電機(jī)靜態(tài)特性。在有限元計(jì)算結(jié)果及系統(tǒng)模態(tài)方程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真模型，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中的電流、磁鏈、電

3、感、電勢(shì)、輸出轉(zhuǎn)矩等穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了初步的研究，并通過相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 采用理論分析、仿真模擬、試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，分別研究了雙凸極電機(jī)的空載特性、轉(zhuǎn)矩電流特性、轉(zhuǎn)速電壓特性、機(jī)械特性，并對(duì)各種控制方式進(jìn)行了分析、比較，為在實(shí)踐中更好地應(yīng)用雙凸極電機(jī)提供了一定的依據(jù)。 以有限元法和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析法為工具，研究了改變電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)靜態(tài)特性和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的影響，文中主要是針對(duì)電機(jī)氣隙、磁鋼磁化方向長度、鐵芯長度、定轉(zhuǎn)子齒